تاثیر پوشش های چند لایه TiN/TiCN/Al2O3 روی سطح مته کاربید تنگستن بر عملیات سوراخکاری چدن گرافیت کروی

Abstract

کاربیدهای سمانته از معمولترین مواد ابزارهای ماشینکاری می باشند. به منظور بهبود فرایند ماشینکاری، سطوح ابزارهای برشی باید در برابر سایش مقاوم بوده، دارای سختی بالا و از نظر شیمیایی خنثی باشند. در سالهای اخیر پوشش های متنوعی به منظور بهبود خواص سایشی ابزارهای کاربید تنگستن ارائه شده اند. در این تحقیق اثر پوشش چند لایه TiN/TiCN/Al2O3 بر بهبود فرآیند سوراخکاری چدن گرافیت کروی بررسی شده است. لایه خارجی پوشش از جنسAl2O3 انتخاب گردید که دارای مقاومت به سایش بالا بوده و لایه داخلی TiN با چسبندگی عالی به سطح کاربید تنگستن بود. لایه میانی از جنس TiCN انتخاب شد زیرا این لایه سازگازی مناسبی با لایه داخلی و خارجی دارد. در ابتدا مته‌ها از جنس کاربید تنگستن ساخته و سپس پوشش سه لایه روی سطح مته کاربید تنگستن به روش لایه‌نشانی شیمیایی بخار اعمال شد. میزان سایش مته، صافی سطح و تلرانس سوراخ ماشینکاری شده در شرایط کاری سوراخکاری مورد بررسی قرار گرفت. سطح سایش و ساختار پوشش بوسیله میکروسکپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. . ضخامت پوششهای اعمالی 10 میکرومتر بود. نتایج نشان داد پوشش چند لایه تاثیر چشمگیری بر بهبود مقاومت به سایش مته نسبت به مته بدون پوشش داشته است. به علاوه، مشاهده گردید که صافی سطح و تلرانس سوراخکاری با استفاده از مته پوشش دار بهبود یافته است. دلیل این پدیده کاهش سایش و پایداری ابعادی مته‌ها در حین عملیات ماشینکاری است. به علاوه با توجه به ساختار سطح سایش، مشخص شد که مکانیزم سایش مته از نوع سایش خراشیدگی می باشد.